JPH0651235A - Laser machining optical system - Google Patents

Laser machining optical system

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Publication number
JPH0651235A
JPH0651235A JP4202833A JP20283392A JPH0651235A JP H0651235 A JPH0651235 A JP H0651235A JP 4202833 A JP4202833 A JP 4202833A JP 20283392 A JP20283392 A JP 20283392A JP H0651235 A JPH0651235 A JP H0651235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main body
optical
optical system
optical fiber
laser processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4202833A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Takahashi
英則 高橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4202833A priority Critical patent/JPH0651235A/en
Publication of JPH0651235A publication Critical patent/JPH0651235A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent an optical fiber and optical lenses from being broken and to achieve simplification and weight reduction of an optical system. CONSTITUTION:An optical fiber 5 is sealed by an O-ring 10 via a coupling 8 and attached to the inlet side portion of a main body 1. Optical lenses 3, 3a are disposed on that side of the main body on which a laser beam 9 from the optical fiber 5 impinges. The optical lenses 3, 3a are held within the main body 1 by a lens holder 14 having taper holes 15 therethrough. An atmospheric gas inlet nozzle 2 is mounted to the inlet side portion of the main body 1. An outlet nozzle 4 from which an outgoing laser beam 9a is emitted is mounted to the outlet side portion of the main body 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工装置に使用さ
れ、特にレーザによる加工時にレーザ光を集光して加工
を行う空冷式のレーザ加工光学系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-cooled laser processing optical system for use in a laser processing apparatus, and in particular, when processing with a laser, the laser beam is focused to perform processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ加工は加工対象物の切断、溶接等
に用いられるが、この時切断のためのプラズマを発生さ
せるためのプラズマガスの供給、対象物の酸化防止のた
めの不活性ガスの供給など加工の目的に合わせ雰囲気ガ
スを加工面に対して供給する。この時の雰囲気ガスはレ
ーザ加工光学系の熱処理部に対してガスを噴射する下流
側を流れる。この例をレーザ加工光学系の断面図を示す
図11で説明する。
2. Description of the Related Art Laser processing is used for cutting, welding, etc. of an object to be processed. At this time, a plasma gas is supplied to generate plasma for cutting, and an inert gas is supplied to prevent oxidation of the object. Atmosphere gas is supplied to the processed surface according to the purpose of processing such as supply. At this time, the atmospheric gas flows on the downstream side where the gas is injected to the heat treatment section of the laser processing optical system. This example will be described with reference to FIG. 11, which is a sectional view of the laser processing optical system.

【0003】すなわち、図11において、本体1には後方
の光学レンズ3aが設けられる位置から出口側近くに雰
囲気ガスの入口ノズル2が接続され、本体1内には一対
の光学レンズ3,3aがレンズホルダ7を介して保持さ
れている。本体1の端部には出口ノズル4が接続されて
いる。本体1の入口側には光ファイバ5がカップリング
8を介して取り付けられ、カップリング8はビス6で固
定され、カップリング8と本体1の入口側にはOリング
10でシールされている。
That is, as shown in FIG. 11, an atmosphere gas inlet nozzle 2 is connected to the main body 1 from a position where a rear optical lens 3a is provided, and a pair of optical lenses 3 and 3a are provided in the main body 1. It is held via the lens holder 7. An outlet nozzle 4 is connected to the end of the main body 1. An optical fiber 5 is attached to the inlet side of the main body 1 via a coupling 8, and the coupling 8 is fixed with a screw 6. An O-ring is provided between the coupling 8 and the main body 1 at the inlet side.
Sealed with 10.

【0004】図中、9は入射レーザ光、9aは出射レー
ザ光である。雰囲気ガスは入口ノズル2から後方の光学
レンズ3aと出口ノズル4との間に供給され、出口ノズ
ル4からレーザ加工する処理部に対して吹き出される。
In the figure, 9 is an incident laser beam and 9a is an emitted laser beam. The atmospheric gas is supplied from the inlet nozzle 2 between the rear optical lens 3a and the outlet nozzle 4, and is blown from the outlet nozzle 4 to the processing section for laser processing.

【0005】また、加工装置の大出力化にともない光学
系の冷却が問題となっている。つまり、光ファイバ5ま
たは前方の光学レンズ3に入射レーザ光9が通るときに
エネルギーのロスを生じるが、これが熱エネルギーとな
り、光ファイバ5または光学レンズ3,3aおよび光学
系全体が熱を持ち、ひいてはそのため光ファイバ5や光
学レンズ3,3aが破損することが考えられる。
Further, cooling of the optical system has become a problem with the increase in output of the processing apparatus. That is, energy loss occurs when the incident laser beam 9 passes through the optical fiber 5 or the front optical lens 3, but this becomes thermal energy, and the optical fiber 5 or the optical lenses 3 and 3a and the entire optical system have heat, As a result, the optical fiber 5 and the optical lenses 3 and 3a may be damaged.

【0006】これを防止するために水冷式や空冷式のレ
ーザ加工光学系が用いられている。これを図12および図
13を用いて説明する。図12は空冷式レーザ加工光学系の
断面図を、図3は水冷式レーザ加工光学系の断面図をそ
れぞれ示している。図12および図13中、図11と同一部分
ないしは同様な機能を有する部分には同一符号を付して
重複する部分の説明は省略する。
In order to prevent this, a water-cooled or air-cooled laser processing optical system is used. This is shown in Figure 12 and
This will be explained using 13. FIG. 12 is a sectional view of the air-cooled laser processing optical system, and FIG. 3 is a sectional view of the water-cooled laser processing optical system. 12 and 13, the same parts as those in FIG. 11 or parts having the same functions are designated by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted.

【0007】すなわち、図12において、入口ノズル2は
本体1の入口側端面に接続され、本体1内には二重管11
が配置された構造になっている。本体1内に入口ノズル
2から吹き込んだ雰囲気ガス2は二重管11内を矢視で示
す通りに流れ、出口ノズル4から流出する。雰囲気ガス
の流通により本体1内は冷却される。
That is, in FIG. 12, the inlet nozzle 2 is connected to the end face on the inlet side of the main body 1, and the double pipe 11 is provided inside the main body 1.
The structure is arranged. The atmosphere gas 2 blown into the main body 1 from the inlet nozzle 2 flows in the double pipe 11 as shown by the arrow, and flows out from the outlet nozzle 4. The inside of the main body 1 is cooled by the circulation of the atmospheric gas.

【0008】図13に示した水冷式レーザ加工光学系は本
体1の外壁に水室13を設けたもので、その他の部分は図
11に準じた構造になっている。この光学系では水室13内
に水を通水し、これによりレーザ加工光学系の冷却を行
っている。
The water-cooled laser processing optical system shown in FIG. 13 is provided with a water chamber 13 on the outer wall of the main body 1, and other parts are shown in FIG.
The structure conforms to 11. In this optical system, water is passed through the water chamber 13, thereby cooling the laser processing optical system.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】雰囲気ガス流路を有す
るレーザ加工光学系においては、レーザ加工光学系本体
に横づけに雰囲気ガスを供給するためのホースおよびノ
ズルが取り付けられており、このガスは加工表面のシー
ルド以外には用いられていない。
In a laser processing optical system having an atmosphere gas flow path, a hose and a nozzle for horizontally supplying the atmosphere gas are attached to the main body of the laser processing optical system. It is not used for anything other than the shield on the processed surface.

【0010】空冷式レーザ加工光学系では光ファイバ5
の冷却が行われていないことや、光学レンズ3,3aに
対する冷却効率が低く、しかも本体1内に二重管11を設
けることにより構造的に大型化、複雑化する課題があ
る。
In the air-cooled laser processing optical system, the optical fiber 5
Is not performed, the cooling efficiency for the optical lenses 3 and 3a is low, and the double tube 11 is provided in the main body 1 to structurally increase the size and complexity.

【0011】水冷式レーザ加工光学系では光学レンズ
3,3aに対する冷却効率は高いが、しかしながら、水
室13を付属して設けるため、レーザ加工光学系に水冷用
の系統と雰囲気ガスの系統の二系統を持つことになり、
レーザ加工光学系自体が大きくなる課題がある。つま
り、雰囲気ガスの流路を別に設けなければならないの
で、構造的に大きくなる課題がある。
In the water-cooled laser processing optical system, the cooling efficiency for the optical lenses 3 and 3a is high. However, since the water chamber 13 is additionally provided, the laser processing optical system has a water cooling system and an atmosphere gas system. Have a lineage,
There is a problem that the laser processing optical system itself becomes large. That is, since the flow path for the atmospheric gas must be provided separately, there is a problem in that the structure becomes large.

【0012】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、雰囲気ガスをその本来の機能を損なうことな
く、光ファイバおよび光学レンズの破損を防止し、光学
系の簡略化、軽量化を図ることができるレーザ加工光学
系を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and prevents damage to optical fibers and optical lenses without impairing the original function of atmospheric gas, and simplifies and reduces the weight of optical systems. An object of the present invention is to provide a laser processing optical system that can be realized.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明はレーザ光を入射
しかつ出射する本体と、この本体内に前記レーザ光を入
射する光ファイバを前記本体にOリングを介して固定す
るカップリングと、前記光ファイバから出射したレーザ
光を集光する光学レンズと、この光学レンズを保持する
レンズホルダと、このレンズホルダおよび前記本体に設
けられた前記光ファイバおよび前記光学レンズを冷却す
る雰囲気ガス流路とを具備したことを特徴とするレーザ
加工光学系。
According to the present invention, there is provided a main body for entering and emitting laser light, and a coupling for fixing an optical fiber for entering the laser light in the main body to the main body through an O-ring. An optical lens for condensing the laser light emitted from the optical fiber, a lens holder for holding the optical lens, and an atmosphere gas flow path for cooling the optical fiber and the optical lens provided on the lens holder and the main body. And a laser processing optical system.

【0014】[0014]

【作用】本体内に流入した雰囲気ガスは光ファイバおよ
び前方の光学レンズの周囲を流れ、レンズホルダのテー
パ孔を通過し、後方の光学レンズの周囲を流れる。これ
により光ファイバおよび光学レンズの冷却が有効に行わ
れる。
The atmospheric gas flowing into the main body flows around the optical fiber and the front optical lens, passes through the tapered hole of the lens holder, and flows around the rear optical lens. This effectively cools the optical fiber and the optical lens.

【0015】また、光学レンズに雰囲気ガスが直接吹き
付けられることにより光学レンズが均一に冷却され、光
学レンズの破損防止につながる。さらに、雰囲気ガスは
冷却ガスと共用でき、同一であるため、レーザ加工光学
系の簡略化、軽量化が図れる。
Further, by directly blowing the atmospheric gas onto the optical lens, the optical lens is uniformly cooled, which leads to prevention of damage to the optical lens. Further, since the atmosphere gas can be shared with the cooling gas and is the same, the laser processing optical system can be simplified and reduced in weight.

【0016】[0016]

【実施例】図1から図3を参照しながら本発明に係るレ
ーザ加工光学系の第1の実施例を説明する。図2は図1
の本体1を輪切りにした断面を示し、図3は図1のレン
ズホルダの正面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the laser processing optical system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main body 1 of FIG. 3, and FIG. 3 is a front view of the lens holder of FIG.

【0017】図1において、符号1はよこ長筒状本体
で、この本体1の内面には図2に示したように多数の溝
1aが形成され、本体1の入口側には雰囲気ガス入口ノ
ズル2が、出口側には出口ノズル4が取り付けられてい
る。本体1内には光学レンズ3,3aがレンズホルダ14
で保持され、レンズホルダ14にはテーパ孔15が形成され
ている。また、本体1aの入口側には光ファイバ5がカ
ップリング8を介してOリング10でシールされて取り付
けられている。カップリング8の外側と本体1の入口側
内面との間には雰囲気ガスの流路が形成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a horizontally long cylindrical main body, a large number of grooves 1a are formed on the inner surface of the main body 1 as shown in FIG. 2, and an atmosphere gas inlet nozzle is provided on the inlet side of the main body 1. 2 and an outlet nozzle 4 on the outlet side. In the main body 1, the optical lenses 3 and 3a are attached to the lens holder 14
The lens holder 14 has a tapered hole 15 formed therein. Further, an optical fiber 5 is attached to the entrance side of the main body 1a while being sealed by an O-ring 10 via a coupling 8. A flow path for atmospheric gas is formed between the outer side of the coupling 8 and the inner surface of the main body 1 on the inlet side.

【0018】上記レーザ加工光学系において、入口ノズ
ル2から雰囲気ガスは本体1内に流入し、本体1の内面
に設けられた複数条の溝1aを通り、光ファイバ5の端
部位置から前方の光学レンズ3に吹き付けられる。
In the above laser processing optical system, the atmospheric gas flows from the inlet nozzle 2 into the main body 1, passes through the plurality of grooves 1a provided on the inner surface of the main body 1, and goes forward from the end position of the optical fiber 5. It is blown onto the optical lens 3.

【0019】なお、図2は本体1内の溝1aを示す断面
図で図3はテーパ孔15を有するレンズホルダ14を雰囲気
ガス流路の上流方向より見た正面図である。テーパ孔15
はレンズホルダ14の円の中心方向および円周方向に角度
を設けてある。レンズホルダ14のテーパ孔15を通過した
雰囲気ガスは円の中心方向に渦を巻いて向かう。つまり
前方の光学レンズ3に吹き付けられた雰囲気ガスはレン
ズホルダ14のテーパ孔15を通り後方の光学レンズ3aに
吹付けられる。加工目的により光学レンズ3,3aの枚
数は異なるが目的枚数を通過した雰囲気ガスは最後にレ
ーザ加工光学系先端のノズル4から噴射される。次に上
記構成による作用について説明する。
2 is a sectional view showing the groove 1a in the main body 1, and FIG. 3 is a front view of the lens holder 14 having the tapered hole 15 as seen from the upstream direction of the atmosphere gas flow path. Taper hole 15
Are angled in the direction of the center of the circle of the lens holder 14 and in the circumferential direction. The atmospheric gas passing through the tapered hole 15 of the lens holder 14 swirls toward the center of the circle. That is, the atmospheric gas blown to the front optical lens 3 passes through the tapered hole 15 of the lens holder 14 and is blown to the rear optical lens 3a. Although the number of optical lenses 3 and 3a varies depending on the processing purpose, the atmospheric gas that has passed the target number is finally ejected from the nozzle 4 at the tip of the laser processing optical system. Next, the operation of the above configuration will be described.

【0020】本体1内の光学レンズ3,3aに雰囲気ガ
スは渦巻状に吹き付けられるため、光学レンズ3,3a
の温度の最も上昇すると考えられるレーザ透過部分の冷
却が可能である。また、誤って微小なほこりが雰囲気ガ
スに混入し光学レンズ3,3aの表面に付着した場合、
これが加熱発生源となり光学レンズ3,3aの破損が生
じることが考えられるが、雰囲気ガス2の吹き付けによ
りほこりは瞬時に吹き飛ばされ光学レンズ3,3aの破
損を防ぐことができる。さらに、本体1から吹き出す雰
囲気ガスは冷却ガスと共用でき、同一で加工の目的に合
わせて種類、流量が選定できる。つぎに図4および図5
により本発明の第2の実施例を説明する。
Atmospheric gas is blown into the optical lenses 3 and 3a in the main body 1 in a spiral shape, and therefore the optical lenses 3 and 3a.
It is possible to cool the laser transmitting part which is considered to increase the temperature most. In addition, when minute dust is accidentally mixed in the atmospheric gas and adheres to the surfaces of the optical lenses 3 and 3a,
This may serve as a heat generation source and cause damage to the optical lenses 3 and 3a. However, the dust is instantly blown off by the blowing of the atmospheric gas 2, and the damage to the optical lenses 3 and 3a can be prevented. Further, the atmosphere gas blown out from the main body 1 can be shared with the cooling gas, and the type and the flow rate can be selected in accordance with the purpose of processing. Next, FIG. 4 and FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below.

【0021】図4中図1の実施例と異なる部分は本体17
の内面に▽字状溝17aを設けたこと、および図5に示し
たようにレンズホルダ16の外周面に溝16aを設けたこと
にある。その他の部分は図1と同様のため、重複する部
分の説明は省略する。
In FIG. 4, the part different from the embodiment of FIG. 1 is the main body 17
5 has a ∑-shaped groove 17a formed on the inner surface thereof and a groove 16a formed on the outer peripheral surface of the lens holder 16 as shown in FIG. Since other parts are the same as those in FIG. 1, description of the overlapping parts will be omitted.

【0022】図5は溝16aを有するレンズホルダ16の断
面図を示している。レンズホルダ16の周囲の複数箇所に
溝16aを切り、この溝16aを通して雰囲気ガスの流路と
する。雰囲気ガスが溝16aを通ることにより光学レンズ
3,3aは冷却されるが、本体1の溝17aがフィンの代
りとなる構造のため大きな冷却効果がある。
FIG. 5 shows a sectional view of the lens holder 16 having the groove 16a. Grooves 16a are cut at a plurality of locations around the lens holder 16, and an atmosphere gas flow path is formed through the grooves 16a. Although the optical lenses 3 and 3a are cooled by the atmosphere gas passing through the groove 16a, the groove 17a of the main body 1 has a great cooling effect because of the structure that serves as a fin.

【0023】また、構造が簡単なため、レーザ加工光学
系の簡略化、軽量化が可能となる。なお、レンズホルダ
16の溝16aの代りに本体1の内面にそれに準じる溝を形
成して雰囲気ガス流路とすることもできる。
Further, since the structure is simple, the laser processing optical system can be simplified and lightened. In addition, lens holder
Instead of the 16 grooves 16a, a groove similar to the groove 16a may be formed on the inner surface of the main body 1 to form an atmosphere gas flow path.

【0024】図6は図1および図4における光学レンズ
3,3aの他の例を示している。図6の光学レンズ18は
周囲に複数の溝18aを設けて雰囲気ガスの流路としてい
る。この光学レンズ18により上記第1および第2の実施
例と同様に雰囲気ガスにより光学レンズの冷却およびレ
ーザ加工光学系本体内の簡略化、軽量化を図ることがで
きる。
FIG. 6 shows another example of the optical lenses 3 and 3a in FIGS. The optical lens 18 shown in FIG. 6 is provided with a plurality of grooves 18a around the optical lens 18 to serve as a flow path for atmospheric gas. With this optical lens 18, as in the first and second embodiments, it is possible to cool the optical lens by the atmospheric gas and to simplify and reduce the weight of the laser processing optical system main body.

【0025】図7は本発明の第3の実施例を要部のみ示
している。すなわち、第3の実施例では本体1の入口側
にテーパ孔19aを有する光ファイバ端部保持具19を設け
たことにある。他の部分は上記実施例と同様である。図
7はレーザ加工光学系本体1の光ファイバ5と、この光
ファイバ5を保持するカップリング8近傍の断面を示し
ている。
FIG. 7 shows only the essential parts of the third embodiment of the present invention. That is, in the third embodiment, the optical fiber end holder 19 having the tapered hole 19a is provided on the inlet side of the main body 1. The other parts are the same as in the above embodiment. FIG. 7 shows a cross section of the optical fiber 5 of the laser processing optical system main body 1 and the vicinity of the coupling 8 that holds the optical fiber 5.

【0026】この第3の実施例では雰囲気ガスはカップ
リング8と本体1の間に設けられた溝16の沿って流れる
時にカップリング8を冷却する。またカップリング8の
端部で雰囲気ガス2は内側に曲げられた光ファイバ5の
端部を冷却する。
In this third embodiment, the ambient gas cools the coupling 8 as it flows along the groove 16 provided between the coupling 8 and the body 1. At the end of the coupling 8, the atmospheric gas 2 cools the end of the optical fiber 5 which is bent inward.

【0027】ここで曲げられた雰囲気ガスは、ガスが流
れ易いように形成したテーパ孔19aを有する光ファイバ
端部保持具19の穴を通って前方の光学レンズ3に吹き付
けられ、これにより光ファイバ5の端部における温度上
昇を抑制でき光ファイバ5の破損を防止する。つぎに本
発明の第4の実施例を図8により説明する。
The bent atmospheric gas is blown to the front optical lens 3 through the hole of the optical fiber end holder 19 having the tapered hole 19a formed so that the gas can easily flow, and the optical fiber 3 is thereby blown. The temperature rise at the end of 5 can be suppressed and the optical fiber 5 can be prevented from being damaged. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0028】第4の実施例では本体1の入口側端面に吹
き出し孔20aが折曲した雰囲気ガスノズル20を取り付け
た例を示している。その他の部分は第1の実施例と同様
である。光ファイバ5の端部に向けて曲げられた雰囲気
ガスノズル20の吹き出し孔20aから雰囲気ガスは光ファ
イバ5の端部に直接吹き付けられる。これにより光ファ
イバ5の端部の冷却が確実に行われる。
The fourth embodiment shows an example in which an atmosphere gas nozzle 20 having a bent blowing hole 20a is attached to the end surface of the main body 1 on the inlet side. Other parts are the same as those in the first embodiment. The atmosphere gas is directly blown to the end portion of the optical fiber 5 from the blowing hole 20a of the atmosphere gas nozzle 20 which is bent toward the end portion of the optical fiber 5. This ensures that the end portion of the optical fiber 5 is cooled.

【0029】つぎに本発明の第5の実施例を図9を用い
て説明する。第5の実施例では本体1の入口側端部の内
面に整流器21を取り付けた例を示している。すなわち、
図9に示したように光ファイバ5の端部に位置して円椎
状の整流器21を設け、雰囲気ガスを集中させるとともに
光ファイバ5に戻る加工点および光学レンズ3からの反
射光を減少させる。これにより直接的な雰囲気ガス2の
冷却とともに間接的な冷却が可能となる。つぎに本発明
の第6の実施例を図10により説明する。第6の実施例で
は図10に示したようにレーザ光9を折り曲げて使用する
場合のレーザ加工光学系例を示している。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment shows an example in which the rectifier 21 is attached to the inner surface of the inlet side end of the main body 1. That is,
As shown in FIG. 9, a circular vertebra rectifier 21 is provided at the end of the optical fiber 5 to concentrate the atmospheric gas and reduce the processing point returning to the optical fiber 5 and the reflected light from the optical lens 3. . This enables indirect cooling as well as direct cooling of the atmospheric gas 2. Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment shows an example of a laser processing optical system when the laser beam 9 is bent and used as shown in FIG.

【0030】すなわち、図10において、本体1はかぎ型
に折れ曲った形状をしており、この本体1内の垂直部に
光学レンズ3,3aが配置され、水平部の端部に折り曲
げミラー23が配置されている。雰囲気ガスを本体1内に
流入するノズル22は本体1の入口側端面に取り付けられ
ている。その他の部分は第1の実施例とほぼ同様であ
る。
That is, in FIG. 10, the main body 1 is bent into a hook shape, the optical lenses 3 and 3a are arranged in the vertical portion of the main body 1, and the bending mirror 23 is provided at the end of the horizontal portion. Are arranged. The nozzle 22 for flowing the atmospheric gas into the main body 1 is attached to the end surface on the inlet side of the main body 1. The other parts are almost the same as in the first embodiment.

【0031】通常は折り曲げミラー23が熱を持つため折
り曲げミラー23に対する水冷装置が必要であるが、レー
ザ光9を折り曲げた場合においても雰囲気ガスにより折
り曲げミラー23の冷却が可能となる。したがって、折り
曲げミラー23に対する冷却装置を必要としないためレー
ザ加工光学系の簡略化、軽量化が図れる。
Normally, the bending mirror 23 has heat, so that a water cooling device for the bending mirror 23 is necessary. However, even when the laser beam 9 is bent, the bending mirror 23 can be cooled by the atmospheric gas. Therefore, since a cooling device for the folding mirror 23 is not required, the laser processing optical system can be simplified and reduced in weight.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、雰囲気ガスの流れによ
り光ファイバおよび光学レンズの冷却が行われ光ファイ
バおよび加工レンズの破損を防止する。また、雰囲気ガ
スを雰囲気ガスと冷却ガスの双方に使用するため、冷却
水等の付属の設備を必要とせずレーザ加工光学系の簡略
化、軽量化を図ることができる。
According to the present invention, the optical fiber and the optical lens are cooled by the flow of the atmospheric gas to prevent the optical fiber and the processed lens from being damaged. Further, since the atmospheric gas is used as both the atmospheric gas and the cooling gas, the laser processing optical system can be simplified and reduced in weight without the need for attached equipment such as cooling water.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るレーザ加工光学系の第1の実施例
を示す縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a laser processing optical system according to the present invention.

【図2】図1におけるレーザ加工光学系本体を示す縦断
面図。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a laser processing optical system main body in FIG.

【図3】図1におけるテーパ穴付きレンズホルダを示す
正面図。
FIG. 3 is a front view showing a lens holder with a tapered hole in FIG.

【図4】本発明に係るレーザ加工光学系の第2の実施例
を示す縦断面図。
FIG. 4 is a vertical sectional view showing a second embodiment of the laser processing optical system according to the present invention.

【図5】図4における溝付きレンズホルダを示す正面
図。
5 is a front view showing the grooved lens holder in FIG. 4. FIG.

【図6】図1および図4における光学レンズの他の例を
示す正面図。
FIG. 6 is a front view showing another example of the optical lens in FIGS. 1 and 4.

【図7】本発明に係るレーザ加工光学系の第3の実施例
の要部を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing an essential part of a third embodiment of the laser processing optical system according to the present invention.

【図8】本発明に係るレーザ加工光学系の第4の実施例
の要部を示す断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing an essential part of a fourth embodiment of a laser processing optical system according to the present invention.

【図9】本発明に係るレーザ加工光学系の第5の実施例
の要部を示す断面図。
FIG. 9 is a sectional view showing a main part of a fifth embodiment of a laser processing optical system according to the present invention.

【図10】本発明に係るレーザ加工光学系の第6の実施
例の要部を示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view showing an essential part of a sixth embodiment of the laser processing optical system according to the present invention.

【図11】従来の加工光学系を示す縦断面図。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a conventional processing optical system.

【図12】従来の空冷式レーザ加工光学系を示す縦断面
図。
FIG. 12 is a vertical sectional view showing a conventional air-cooled laser processing optical system.

【図13】従来の水冷式レーザ加工光学系を示す縦断面
図。
FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing a conventional water-cooled laser processing optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ加工光学系本体、2…入口ノズル、3,3a
…光学レンズ、4…出口ノズル、5…光ファイバ、6…
ビス、7…レンズホルダ、8…カップリング、9…入射
レーザ光、9a…出射レーザ光、10…Oリング、11…二
重管、12…冷却水、13…水室、14…レンズホルダ、15…
テーパ孔、16…レンズホルダ、17…本体、18…光学レン
ズ、19…光ファイバ端部保持具、20…雰囲気ガスノズ
ル、21…整流器、22…ノズル、23…折り曲げミラー。
1 ... Laser processing optical system main body, 2 ... Inlet nozzle, 3, 3a
… Optical lens, 4… Exit nozzle, 5… Optical fiber, 6…
Screws, 7 ... Lens holder, 8 ... Coupling, 9 ... Incident laser light, 9a ... Emitted laser light, 10 ... O-ring, 11 ... Double pipe, 12 ... Cooling water, 13 ... Water chamber, 14 ... Lens holder, 15 ...
Tapered hole, 16 ... Lens holder, 17 ... Main body, 18 ... Optical lens, 19 ... Optical fiber end holder, 20 ... Atmosphere gas nozzle, 21 ... Rectifier, 22 ... Nozzle, 23 ... Bending mirror.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を入射しかつ出射する本体と、
この本体内に前記レーザ光を入射する光ファイバを前記
本体にOリングを介して固定するカップリングと、前記
光ファイバから出射したレーザ光を集光する光学レンズ
と、この光学レンズを保持するレンズホルダと、このレ
ンズホルダおよび前記本体に設けられた前記光ファイバ
および前記光学レンズを冷却する雰囲気ガス流路とを具
備したことを特徴とするレーザ加工光学系。
1. A body for entering and emitting laser light,
A coupling for fixing an optical fiber for injecting the laser light into the main body via an O-ring in the main body, an optical lens for condensing the laser light emitted from the optical fiber, and a lens for holding the optical lens. A laser processing optical system comprising: a holder; and an atmosphere gas flow path for cooling the optical fiber and the optical lens provided on the lens holder and the main body.
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